Android SurfaceFlinger服务启动过程源码分析1

Android系统的SurfaceFlinger服务有两种启动方式：1)在SystemServer进程中以服务线程的方式提供服务;2)启动SurfaceFlinger独立的进程通过服务。第一种方式是在SystemServer进程启动过程中启动SurfaceFlinger服务的，而第二中方式是在Android启动脚本init.rc中配置SurfaceFlinger服务，通过init进程来启动的。下面就分别介绍SurfaceFlinger的两种启动方式。　　1 服务线程启动方式　　在Android 开关机动画显示源码分析中已经简要介绍过SurfaceFlinger服务的这种启动方式，在SystemServer进程的init1阶段，通过JNI调用system_init()函数来启动SurfaceFlinger：　　frameworks\base\cmds\system_server\library\system_init.cpp　　java代码

extern "C" status_t system_init()
　　{
　　ALOGI("Entered system_init()");
　　sp proc(ProcessState::self());
　　sp sm = defaultServiceManager();
　　ALOGI("ServiceManager: %p\n", sm.get());
　　sp grim = new GrimReaper();
　　sm->asBinder()->linkToDeath(grim, grim.get(), 0);
　　char propBuf[PROPERTY_VALUE_MAX];
　　property_get("system_init.startsurfaceflinger", propBuf, "1");
　　if (strcmp(propBuf, "1") == 0) {
　　// Start the SurfaceFlinger
　　SurfaceFlinger::instantiate();
　　}
　　....
　　}

复制代码 　　SurfaceFlinger继承于BinderService模板类，BinderService的instantiate函数实现：　　java代码

static void instantiate() { publish(); }

复制代码 　　java代码

static status_t publish(bool allowIsolated = false) {
　　sp sm(defaultServiceManager());
　　return sm->addService(String16(SERVICE::getServiceName()), new
SERVICE(), allowIsolated);
　　}

复制代码 　　函数首先得到ServiceManager的Binder代理对象，然后构造一个SurfaceFlinger对象，并注册到ServiceManager进程中。　　在通过读取system_init.startsurfaceflinger属性值来决定是否在SystemServer进程中启动SurfaceFlinger服务，因此如果要在SystemServer中启动SurfaceFlinger，就必须设置system_init.startsurfaceflinger属性　　　　如果system_init.startsurfaceflinger属性的值等于0，意味着SurfaceFlinger是以服务进程的方式启动的。　　2.服务进程启动方式　　当system_init.startsurfaceflinger属性的值设置为0时，就必须在init.rc中配置SurfaceFlinger服务，通过init进程启动。　　　　　　当SurfaceFlinger以服务进程的方式启动时，必现提供进程入口函数main，在frameworks\native\cmds\surfaceflinger\main_surfaceflinger.cpp中实现：　　java代码

int main(int argc, char** argv) {
　　SurfaceFlinger::publishAndJoinThreadPool(true);
　　// When SF is launched in its own process, limit the number of
　　// binder threads to 4.
　　ProcessState::self()->setThreadPoolMaxThreadCount(4);
　　return 0;
　　}

复制代码 　　函数调用SurfaceFlinger类的publishAndJoinThreadPool方法启动构造SurfaceFlinger对象并注册到ServiceManager进程中，然后调用setThreadPoolMaxThreadCount函数来设置SurfaceFlinger进程的最大Binder线程数。　　java代码

static void publishAndJoinThreadPool(bool allowIsolated =
false) {
　　sp sm(defaultServiceManager());
　　sm->addService(String16(SERVICE::getServiceName()), new SERVICE(),
allowIsolated);
　　ProcessState::self()->startThreadPool();
　　IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
　　}

复制代码 　　和前面的publish函数一样，首先得到ServiceManager的Binder代理对象，然后构造一个SurfaceFlinger对象，并注册到ServiceManager进程中，只不过这里额外调用了ProcessState::self()->startThreadPool()来启动Binder线程池，并且将当前进程的主线程注册到Binder线程池中，对于SurfaceFlinger服务进程来说，为了接收客户端的请求，SurfaceFlinger服务进程必现启动Binder线程池。如果SurfaceFlinger以服务线程的方式在SystemServer进程中启动的话，就无需启动Binder线程，因为SurfaceFlinger服务驻留在SystemServer进程中，而SysteServer进程自己维护了一个Binder线程池。　　3.启动SurfaceFlinger　　java代码

SurfaceFlinger::SurfaceFlinger()
　　: BnSurfaceComposer(), Thread(false),
　　mTransactionFlags(0),
　　mTransationPending(false),
　　mLayersRemoved(false),
　　mBootTime(systemTime()),
　　mVisibleRegionsDirty(false),
　　mHwWorkListDirty(false),
　　mElectronBeamAnimationMode(0),
　　mDebugRegion(0),
　　mDebugDDMS(0),
　　mDebugDisableHWC(0),
　　mDebugDisableTransformHint(0),
　　mDebugInSwapBuffers(0),
　　mLastSwapBufferTime(0),
　　mDebugInTransaction(0),
　　mLastTransactionTime(0),
　　mBootFinished(false),
　　mSecureFrameBuffer(0)
　　{
　　init();
　　}

复制代码 　　构造过程仅仅初始化了SurfaceFlinger的成员变量，同时调用了父类BnSurfaceComposer的构造函数。最后使用init方法来作一些初始化工作。　　cpp代码

void SurfaceFlinger::init()
　　{
　　ALOGI("SurfaceFlinger is starting");
　　char value[PROPERTY_VALUE_MAX];
　　property_get("debug.sf.showupdates", value, "0");
　　mDebugRegion = atoi(value);
　　property_get("ro.bootmode", value, "mode");
　　if (!(strcmp(value, "engtest")
　　&& strcmp(value, "special")
　　&& strcmp(value, "wdgreboot")
　　&& strcmp(value, "unknowreboot")
　　&& strcmp(value, "panic"))) {
　　SurfaceFlinger::sBootanimEnable = false;
　　}
　　}

复制代码 　　读取开机模式属性ro.bootmode来决定是否要显示开机动画，关于开机动画在Android 开关机动画显示源码分析中介绍了。由于SurfaceFlinger继承于RefBase类，同时实现了RefBase的onFirstRef()方法，因此在第一次引用SurfaceFlinger对象时，onFirstRef()函数自动被调用：　　cpp代码

void SurfaceFlinger::onFirstRef()
　　{
　　mEventQueue.init(this);
　　run("SurfaceFlinger", PRIORITY_URGENT_DISPLAY);
　　// Wait for the main thread to be done with its initialization
　　mReadyToRunBarrier.wait();
　　}

复制代码 　　mEventQueue是MessageQueue类型变量，定义在frameworks\native\services\surfaceflinger\MessageQueue.h这里调用init函数初始化mEventQueue消息队列　　cpp代码

void MessageQueue::init(const sp&
flinger)
　　{
　　mFlinger = flinger;
　　mLooper = new Looper(true);
　　mHandler = new Handler(*this);
　　}

复制代码 　　mReadyToRunBarrier为Barrier类型的变量，用于阻塞，启动线程运行，对象构造时，状态初始化为CLOSED，因此在调用它的wait方法时，当前SurfaceFlinger线程睡眠等待SystemServer主线程调用readyToRun()函数完成SurfaceFlinger运行前的初始化工作。　　cpp代码

inline Barrier() : state(CLOSED) { }
　　void wait() const {
　　Mutex::Autolock _l(lock);
　　while (state == CLOSED) {
　　cv.wait(lock);
　　}
　　}

复制代码 　　SurfaceFlinger继承于Thread类，因此构造一个SurfaceFlinger对象，其实就是创建一个线程，当调用其run方法时，就是启动该线程的运行，在SurfaceFlinger线程运行前，需要主线程初始化OpenGL库，因此在主线程完成初始化工作前，需要让SurfaceFlinger线程睡眠等待，主线程初始化工作:　　cpp代码

status_t SurfaceFlinger::readyToRun()
　　{
　　ALOGI( "SurfaceFlinger's main thread ready to run. ""Initializing graphics
H/W...");
　　// we only support one display currently
　　int dpy = 0;
　　{
　　//初始化主显示屏，即从SurfaceFlinger中取出第0号GraphicPlane
　　GraphicPlane& plane(graphicPlane(dpy));
　　//创建DisplayHardware，并和显示屏绑定
　　DisplayHardware* const hw = new DisplayHardware(this, dpy);
　　plane.setDisplayHardware(hw);
　　}
　　//创建一块大小为4k的匿名共享内存，用于共享显示屏幕信息
　　mServerHeap = new MemoryHeapBase(4096,MemoryHeapBase::READ_ONLY,
"SurfaceFlinger read-only heap");
　　ALOGE_IF(mServerHeap==0, "can't create shared memory dealer");
　　//将该匿名共享内存的首地址转换为surface_flinger_cblk_t类型的指针，表明该共享内存存储surface_flinger_cblk_t结构体数据
　　mServerCblk =
static_cast(mServerHeap->getBase());
　　ALOGE_IF(mServerCblk==0, "can't get to shared control block's
address");
　　new(mServerCblk) surface_flinger_cblk_t;
　　//从显示屏的DisplayHardware中得到屏幕的宽高，并设置为当前主显示屏
　　const GraphicPlane& plane(graphicPlane(dpy));
　　const DisplayHardware& hw = plane.displayHardware();
　　const uint32_t w = hw.getWidth();
　　const uint32_t h = hw.getHeight();
　　const uint32_t f = hw.getFormat();
　　hw.makeCurrent();
　　//将屏幕信息保存到匿名共享内存中，从而共享给所有进程
　　mServerCblk->connected |= 1<
　　display_cblk_t* dcblk = mServerCblk->displays + dpy;
　　memset(dcblk, 0, sizeof(display_cblk_t));
　　dcblk->w = plane.getWidth();
　　dcblk->h = plane.getHeight();
　　dcblk->format = f;
　　dcblk->orientation = ISurfaceComposer::eOrientationDefault;
　　dcblk->xdpi = hw.getDpiX();
　　dcblk->ydpi = hw.getDpiY();
　　dcblk->fps = hw.getRefreshRate();
　　dcblk->density = hw.getDensity();
　　//初始化OpenGL|ES
　　glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 4);
　　glPixelStorei(GL_PACK_ALIGNMENT, 4);
　　glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
　　glShadeModel(GL_FLAT);
　　glDisable(GL_DITHER);
　　glDisable(GL_CULL_FACE);
　　const uint16_t g0 = pack565(0x0F,0x1F,0x0F);
　　const uint16_t g1 = pack565(0x17,0x2f,0x17);
　　const uint16_t wormholeTexData[4] = { g0, g1, g1, g0 };
　　glGenTextures(1, &mWormholeTexName);
　　glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, mWormholeTexName);
　　glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
　　glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
　　glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
　　glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
　　glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, 2, 2, 0,GL_RGB,
GL_UNSIGNED_SHORT_5_6_5, wormholeTexData);
　　const uint16_t protTexData[] = { pack565(0x03, 0x03, 0x03) };
　　glGenTextures(1, &mProtectedTexName);
　　glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, mProtectedTexName);
　　glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
　　glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
　　glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
　　glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
　　glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, 1, 1, 0,GL_RGB,
GL_UNSIGNED_SHORT_5_6_5, protTexData);
　　glViewport(0, 0, w, h);
　　glMatrixMode(GL_PROJECTION);
　　glLoadIdentity();
　　// put the origin in the left-bottom corner
　　glOrthof(0, w, 0, h, 0, 1); // l=0, r=w ; b=0, t=h
　　// 启动EventThread线程
　　mEventThread = new EventThread(this);
　　mEventQueue.setEventThread(mEventThread);
　　hw.startSleepManagement();
　　//主线程已经完成初始化工作，唤醒睡眠等待中的SurfaceFlinger线程接收客户端的请求
　　mReadyToRunBarrier.open();
　　//启动开机动画
　　startBootAnim();
　　return NO_ERROR;
　　}

复制代码

Android(安卓)SurfaceFlinger服务启动过程源码分析1

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